HyperWorks在航空傳感器研發(fā)中的應用

2016-10-05 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

項目介紹

Esterline Advanced Sensors是全球領先的航空傳感器供應商。其所有傳感器產(chǎn)品研發(fā)均在法國布爾日市的分公司完成。研發(fā)團隊有5名工程師負責傳感器的有限元建模和模型可靠性驗證,通過有限元分析確定產(chǎn)品的安全裕度。Esterline對每一個客戶都會開發(fā)特定的傳感器,新型傳感器的開發(fā)始于客戶的個性化需求。為迎接這一挑戰(zhàn),Esterline不得不采取多組仿真分析來滿足這些需求,同時,為了獲得一個最優(yōu)的傳感器設計方案,常常需要進行從CAD模型簡化(包括非功能性的倒角、槽、小孔的去除以及對力學性能沒有顯著影響的復雜形狀的修改等)到最終的有限元分析、試驗結(jié)果對比(共振、模態(tài)振型、通過應變計的應力測量等)以及參數(shù)擬合等多次迭代。為了整合研發(fā)流程以及提高模型研發(fā)效率,Esterline AdvancedSensors開始在其航空傳感器的研發(fā)流程中應用HyperWorks,特別是HyperMesh模塊。

挑戰(zhàn)

客戶個性化需求使得EsterlineAdvanced Sensors大部分產(chǎn)品獨一無二,這也為產(chǎn)品的研發(fā)帶來極大的挑戰(zhàn)。研發(fā)過程中由于需求的改變常常造成仿真模型的多次修改,為了在合理時間范圍內(nèi)發(fā)布一款高質(zhì)量的傳感器,能否根據(jù)需求變化快速修改已有模型是非常重要的。這其中包括快速創(chuàng)建模型以及快速響應設計變更的能力。

Esterline傳感器由不同材料(金屬和非金屬)的多個子部分構成。仿真前處理階段,即使是體積很小的傳感器,由于使用不同類型的網(wǎng)格模型,也將變得非常復雜。不管使用何種工具,仿真效率和可靠性在很大程度上都取決于網(wǎng)格特征與質(zhì)量,為了將計算時間降低到最低限度以便進行優(yōu)化迭代,工程師傾向于使用結(jié)構化網(wǎng)格。

解決方案

發(fā)動機外環(huán)結(jié)構有限元模型

空氣管道式傳感器有限元模型

建模流程:CAD模型—實體分割—網(wǎng)格劃分—最終求解模型

用于沖擊仿真分析的傳感器及其安裝平臺有限元模型

Esterline Advanced Sensors將HyperWorks特別是HyperMesh引入其航空傳感器研發(fā)流程中。在完成CAD建模后,Esterline工程師使用HyperMesh讀入各種CAD模型,建立適應各類仿真分析的有限元模型。HyperMesh是一款高性能的有限元前處理器,它能提供高度交互式可視化建模環(huán)境進行高質(zhì)量網(wǎng)格劃分和產(chǎn)品性能分析。HyperMesh擁有最廣泛的主流CAD軟件和CAE軟件接口,為企業(yè)提供一個成熟的統(tǒng)一的仿真平臺。HyperMesh區(qū)別于其他網(wǎng)格劃分工具的主要特征是在很短時間內(nèi)為各種商業(yè)求解器的不同分析類型提供精確網(wǎng)格模型的能力。網(wǎng)格劃分工作結(jié)束后,工程師可將這些網(wǎng)格模型用于諸如結(jié)構有限元分析、NVH分析以及CFD分析等不同的分析領域。